
【化】 tightening torque
screw down
【化】 tightening
moment; moment of force
【化】 moment of force
在机械工程领域,"拧紧力矩"(níng jǐn lì jǔ)指为达到特定紧固要求而施加在螺纹紧固件(如螺栓、螺母)上的旋转力矩。其英文对应术语为"Tightening Torque" 或"Torque for Tightening"。以下是详细解释:
力学本质
拧紧力矩是使螺栓产生轴向预紧力(夹紧力)所必需的扭矩。其大小直接影响螺纹副的摩擦阻力、连接刚度及防松能力。根据经典公式:
$$ T = K times F times d $$
其中:
单位换算
国际单位 (SI) | 英制单位 | 换算关系 |
---|---|---|
N·m(牛·米) | lbf·ft(磅力·英尺) | 1 N·m ≈ 0.738 lbf·ft |
lbf·in(磅力·英寸) | 1 N·m ≈ 8.851 lbf·in |
预紧力控制
拧紧力矩的核心目标是确保螺栓产生适当的轴向拉力,使被连接件紧密贴合。预紧力不足会导致松动,过大则可能引起螺栓屈服或断裂。
来源:《机械设计手册》(第6版)· 螺纹连接章节
摩擦影响
约50%的拧紧力矩用于克服螺纹副摩擦,30%用于支撑面摩擦,仅20%转化为有效预紧力。因此需通过润滑剂或表面处理控制摩擦系数。
来源:美国SAE International技术报告 J1999
国际标准规定螺栓机械性能等级(如8.8、10.9级)对应的最小拧紧力矩及测试方法。
美标对统一螺纹(UN系列)的拧紧力矩计算提供指导公式。
中国国标等效采用ISO标准,明确螺栓扭矩-预紧力关系。
超拧紧力矩作业会导致:
建议使用扭矩扳手并定期校准,误差需控制在±5%以内。
来源:NASA技术备忘录 NASA-TM-106943 "Bolt Torque Design"
领域 | 拧紧力矩范围 | 关键要求 |
---|---|---|
汽车发动机 | 20–150 N·m | 多级拧紧,顺序控制 |
风电塔筒 | 2000–4000 N·m | 液压拉伸器同步加载 |
航空航天 | 精密可控至0.1 N·m | 需符合NASM1312标准 |
拧紧力矩是螺栓或螺母在装配过程中为达到所需预紧力而施加的力矩,其核心作用在于确保连接的可靠性和紧密性。以下从多个角度综合解释:
如需具体螺栓的力矩数值,建议查阅《GB/T 3098.13-1996》或相关行业标准,以获取不同规格和强度等级的完整数据。
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